1400光年外！一颗怪异天体温度高达8000K，分子热得被分解

发布时间：2023-06-23 10:01:29 所属栏目：外闻来源：未知

导读： 　　一颗连核聚变都无法进行的“失败的恒星”内部却比太阳热!天文学家称,人类目前还没有发现这类天体。

　　所谓失败的恒星，指的是宇宙中一种特殊的天体——褐

　　一颗连核聚变都无法进行的“失败的恒星”内部却比太阳热!天文学家称,人类目前还没有发现这类天体。

　　所谓失败的恒星，指的是宇宙中一种特殊的天体——褐矮星。褐矮星比行星大，比恒星小，目前认为其质量在木星的13倍到75或80倍之间。

　　当一个天体比褐矮星的质量下限还轻时，即便它拥有再多的氢，也无法进行核聚变，只能像木星一样以行星的形式存在。如果超过褐矮星的质量上限，那么就会在核心处自发产生核聚变，像太阳一样“熊熊燃烧”。

　　褐矮星的质量恰好处在二者之间，其质量虽然仍不足以引发普通的氢进行聚变反应，因此又被称为“失败的恒星”。但氢的同位素—重氢则可以进行聚变反应。重氢是一种原子核内包含一个质子和一个中子的原子，其含量比普通的氢原子（原子核内只有一个质子）要少，但聚变的条件相对低一些，可以在褐矮星的内部进行。

　　和普通的氢原子进行的聚变反应相比，重氢的聚变产生的能量相对更低，因此褐矮星的温度普遍并不算太高。我们介绍过，有的褐矮星表面温度甚至只有几十摄氏度，和地球表面的温度差不多。

　　不过，宇宙那么大，总会出现一些奇葩的天体。最近，天文学家还真的发现了一颗酷热的褐矮星，其表面温度甚至比太阳还高。

　　取得这项发现的，是由以色列魏茨曼科学研究所的天体物理学家Na'ama Hallakoun所领导的一支国际团队，他们即将在《自然天文学》杂志上刊登论文，介绍这项惊人的发现。

　　这颗褐矮星，被命名为WD0032-317B，距离我们大约1400光年。根据观测，WD0032-317B的表面温度达到了惊人的8000开尔文（7727摄氏度）。要知道，即便是太阳，表面温度也只有6000K左右，比它还差远了。

　　在银河系内，太阳已经算是比较大、比较热的恒星了。恒星中最小、温度最低的一类——红矮星占据了银河系恒星的80%左右。换句话说，WD0032-317B这颗失败的恒星，比银河系绝大部分恒星还要炽热。

　　对于我们来说，8000K只是一个数字。对于微观世界来说，这个温度足以将分子分解为复合原子。

　　WD0032-317B之所以有这么惊人的温度，并不完全来自它自己，还与它所处的环境有关。在它的不远处，还有一颗明亮的恒星。正是由于它和太阳系主星的距离实在是过于接近，所以获得了许多来自主星的热量，才一跃而上成为了迄今为止人类目前已知的最热的一颗褐矮星。

　　这不是天文学家第一次发现这一类的天体了，比如一颗名为KELT-9b的系外行星，同样是巨大的、以氢和氦为主的天体，并且由于非常靠近宿主恒星，拥有着高达4600开尔文（4327摄氏度）的极端温度。虽说行星和矮星之间也略有区别，但在极端物理学方面也是有着共通之处的，它也经历了类似的分子被撕裂的过程。

　　科学家们研究这样的天体，并不只是为了寻找“宇宙之最”那么简单，还希望通过这些极端天体了解更加深层的物理学理论。

　　根据目前的理论，褐矮星在如此近的距离下，会承受来自主星的大量紫外辐射。这种辐射十分强烈，以至于不仅大气会被蒸发，连大气内的分子都有可能被撕裂，这个过程被称为热离解。可以想象，这样的天体一定是一个非常极端、与地球完全不同的世界，这也激发了天文学家们的好奇心。

　　遗憾的是，可供天文学家观测的类似天体并不是很多，因为当气体巨星或者褐矮星过于靠近恒星的时候，这些天体的信号就很容易被恒星的光芒所淹没。

　　有一种情况可以在一定程度上解决这个问题，那就是寻找一个主星为白矮星的双星系统。白矮星的表面温度非常高，有的时候可以超过10000℃，足以给伴星提供大量的热量。另一方面，和那些巨星、超巨星相比，它们的亮度又要弱一些，因此其伴星的各种信号也相对更容易被天文学家分辨出来。

　　WD0032-317就是这样的天体，它的质量仅有太阳的40%左右，温度却高达37000开尔文。利用欧洲南方天文台甚大望远镜的紫外线与可见光阶梯光栅摄谱仪对它进行了观测，发现它周围存在着一颗黯淡的伴星，证据就是它被某个天体拖动着产生了摇摆的现象。

　　后来，研究人员对其进行了近红外观测。虽然褐矮星非常黯淡，却在红外波段有独特的光芒，WD0032-317B的身份也就此被揭开。

　　进一步的观测表明，WD0032-317B的质量在木星的75~88倍之间，基本上处在褐矮星的质量上限附近。最特殊的是，它的公转周期仅有2.3个小时——没错，在地球上一天的时间，WD0032-317B已经过了“十年”。由此可见，它和主星之间的距离确实极近。

　　这样的距离本来就会导致它接收到更多的热量，而且它还会被潮汐锁定，也就是永远只有一面能够朝向炽热的主星，这就导致朝向主星的那一面永远无法降温，达到了7,250至9,800开尔文之间。即便是它的背面温度也达到了1300到3000开尔文之间，比太阳系最热的行星——金星还要热得多，堪比地狱世界！

　　即便忽略WD0032-317B的固有光度和反照率，假设其外部辐照处于平衡状态，那么它的平衡黑体温度也有差不多5100开尔文，远远超过了已知的任何行星、褐矮星。再加上它所处的独特位置，给天文学家提供了一个绝佳的观测对象。这颗恒星的质量大约是太阳的1.5倍，亮度是太阳的2.5倍，温度也高达1.5万开尔文。

（编辑：东营站长网）

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